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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 배병욱
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 대전대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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Direct Bio-regeneration of Nitrate-laden
Ion-exchange Resin
Nam Youn-Woo
Department of Environment Engineering
Graduate School, Daejeon University
(Directed by Prof. Byung-Uk Bae, Dr. P.E.)
Abstract
Ion-exchange technology is one of the best for removing nitrate from drinking water. However, problems related to the disposal of spent brine from regeneration of exhausted resins must be overcome so that ion exchange can be applied more widely and economically, especially in small communities. In this background, a combined bio-regeneration and ion-exchange system was operated in order to prove that nitrate-laden resins could be bio-regenerated through direct contact with denitrifying bacteria(DNB). A nitrate-selective A520E resin was successfully regenerated by denitrifying bacteria. The bio-regeneration efficiency of nitrate-laden resins increased with the amount of flow passed through the ion-exchange column. When the fully exhausted resin was bio-regenerated for 5 days at the flow rate of 30 BV/hr and MLSS concentration of 125±25 mg/L, 97.5% of ion-exchange capacity was recovered. Measurement of nitrate concentrations in the column effluents also revealed that less than 5% of nitrate was eluted from the resin during 5 days of bio-regeneration. This result indicates that the main mechanism of bio-regeneration is the direct reduction of nitrate by denitrifying bacteria on the resin.
Ion-exchange Resin
Nam Youn-Woo
Department of Environment Engineering
Graduate School, Daejeon University
(Directed by Prof. Byung-Uk Bae, Dr. P.E.)
Abstract
Ion-exchange technology is one of the best for removing nitrate from drinking water. However, problems related to the disposal of spent brine from regeneration of exhausted resins must be overcome so that ion exchange can be applied more widely and economically, especially in small communities. In this background, a combined bio-regeneration and ion-exchange system was operated in order to prove that nitrate-laden resins could be bio-regenerated through direct contact with denitrifying bacteria(DNB). A nitrate-selective A520E resin was successfully regenerated by denitrifying bacteria. The bio-regeneration efficiency of nitrate-laden resins increased with the amount of flow passed through the ion-exchange column. When the fully exhausted resin was bio-regenerated for 5 days at the flow rate of 30 BV/hr and MLSS concentration of 125±25 mg/L, 97.5% of ion-exchange capacity was recovered. Measurement of nitrate concentrations in the column effluents also revealed that less than 5% of nitrate was eluted from the resin during 5 days of bio-regeneration. This result indicates that the main mechanism of bio-regeneration is the direct reduction of nitrate by denitrifying bacteria on the resin.
목차
목 차목 차 ⅰList of Tables ⅲList of Figures ⅳ1장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 내용 2제2장 문헌연구 42.1 이온교환공정 42.1.1 이온교환의 원리 42.2.2 이온교환의 이용 및 응용 52.2.3 이온교환수지의 특성 82.2.4 Macropororous type 질산성질소 선택수지 112.2 질산성질소 122.2.1 질산성질소의 특성 및 유해성 122.2.2 질산성질소의 생물학적 환원 162.2.3 질산성질소에 파과된 이온교환수지의 생물재생 172.3 생물학적 반응에 따른 ORP 변화 222.3.1 ORP의 물리화학적 의미 222.3.2 ORP의 생물학적 의미 23제3장 실험방법 및 재료 253.1 이온교환수지 253.2 실험실 규모의 탈질반응조 운전 및 탈질균의 배양 273.3 SBT(serum bottle test)를 이용한 탈질균의 활성도 측정 293.4 생물재생이 결합된 이온교환 장치의 운전 303.4.1 등온흡착을 이용한 파과된 수지의 제조와 생물재생 효율의 측정 333.4.2 파과실험을 이용한 파과된 수지의 제조와 생물재생 효율의 측정 33제4장 실험결과 및 고찰 354.1 탈질반응조 운전 및 탈질균의 배양 354.2 SBT(serum bottle test)를 이용한 미생물의 활성도 측정 384.3 등온흡착 실험을 이용한 수지의 파과 및 생물재생 414.3.1 등온흡착 실험을 통한 Virgin A520E 수지의 이온교환능 측정 414.3.2 등온흡착 실험을 통한 생물재생된 수지의 이온교환능 측정 424.4 Breakthrough 실험을 통한 수지의 파과 및 생물재생 444.4.1 Breakthrough 실험을 통한 Virgin 수지의 이온교환능 측정 444.4.2 Breakthrough 실험을 통한 생물재생된 수지의 이온교환능 측정 454.5 생물재생용 이온교환컬럼 유입·유출수의 질산성질소 농도 474.6 생물재생 동안 ORP의 변화 52제5장 결론 56참고문헌 59Abstract 63
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